主流的虛擬化技術及其應用前景

朱宗超 王志奎

摘要：虛擬化技術就是把物理資源轉變為邏輯上可以管理的資源，以打破物理結構之間的壁壘的技術。經過了幾十年的發展，虛擬化技術已經發展的較為成熟，并在越來越多領域里得到了應用。

關鍵詞：虛擬化；模擬；應用廣泛1主流的虛擬化技術

⑴虛擬現實技術。虛擬現實技術是在計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術以及傳感技術的基礎上發展起來的虛擬技術交叉學科，對該技術的研究始于20世紀60年代。直到90年代初，虛擬現實技術才開始作為一門較完整的體系而受到人們極大的關注。虛擬現實中的“現實”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環境，它可以是實際上可實現的，也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的。而“虛擬”是指用計算機生成的意思。因此，虛擬現實是指用計算機生成的一種特殊環境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環境中，并操作、控制環境，實現特殊的目的，即人是這種環境的主宰。虛擬現實的本質是人與計算機的通信技術，它幾乎可以支持任何人類活動，適用于任何領域。

⑵虛擬機技術。虛擬機技術是國際反病毒領域的前沿技術。這種技術更接近于人工分析，智能化極高，查毒的準確性也極高。虛擬機用來偵測已知病毒速度更為驚人，誤報率可降到一個千分點以下！這項技術在1997年被認為是國際反病毒領域的前沿技術，至今仍有許多人在研究和完善它。因為它的未來可能是一臺用于Internet上的龐大的人工智能化的反病毒機器人。當然，也是一個軟件機器人。

⑶虛擬儀器技術。虛擬儀器技術把現成即用的商業技術與創新的軟硬件平臺相集成，從而為嵌入式設計、工業控制以及測試和測量提供了一種獨特的解決方案。使用虛擬儀器技術，工程師們可以利用圖形化開發軟件方便高效地創建完全自定義的解決方案，以滿足靈活多變的需求趨勢——這完全不同于專門的、只有固定功能的傳統儀器。

⑷CPU虛擬化技術。CPU的虛擬化技術是一種硬件方案，支持虛擬技術的CPU帶有特別優化過的指令集來控制虛擬過程，通過這些指令集，VMM(VirtualMachineMonitor，虛擬機監視器)會很容易提高性能，相比軟件的虛擬實現方式會很大程度上提高性能。

⑸桌面虛擬化技術。桌面虛擬化可以生成現有操作系統的全新虛擬鏡像，它具有真實windows系統完全一樣的功能。進入虛擬系統后，所有操作都是在這個全新的獨立的虛擬系統里面進行，可以獨立安裝運行軟件,保存數據,擁有自己的獨立桌面。不會對真正的系統產生任何影響。也不會因為真正的系統出問題而影響在虛擬系統里面軟件和數據。

2應用前景

虛擬技術早在20世紀70年代便開始將其用于培訓宇航員。由于這是一種省錢、安全、有效的培訓方法，現今已被推廣到各行各業的培訓中。

⑴科技開發。比如在科技館中，利用虛擬現實技術，我們可以真實再現外星球星體表面的地況，演示其結構和運動過程；還可以深入到天體內部，把天體內部的情況通過模擬圖像展示出來，太陽內部的結構通過其他手段是很難展示的，但通過虛擬現實技術，卻可以逼真地表現出來。

⑵商業。虛擬技術常被用于推銷。例如建筑工程投標時，把設計的方案用虛擬現實技術表現出來，便可把業主帶入未來的建筑物里參觀，如門的高度、窗戶朝向、采光多少、屋內裝飾等，都可以感同身受。

⑶醫療業。虛擬技術應用到醫療業一般有一下幾個方向。1）手術培訓。未來的手術醫生在真正走向手術臺前，需進行大量精細的訓練。而虛擬現實系統可以提供理想的培訓平臺供廣大醫生使用。2）手術預演。虛擬現實技術可用病人的實際數據產生虛擬圖像，在計算機中建立一個模擬環境，醫生借助虛擬環境中的信息進行手術預演，以合理、定量制的制定手術方案。3）臨床診斷。利用三維重構技術開發的純軟件醫學虛擬現實已經開發出許多虛擬內窺鏡的軟件，可以使醫生的視線在病人體內甚至毛細血管中自由航行。這種動態的現實顯示對臨床診斷具有無比珍貴的價值。

⑷娛樂行業。娛樂行業是虛擬技術最廣闊的用途。英國出售的一種滑雪模擬器。使用者身穿滑雪服、腳踩滑雪板、手拄滑雪棍、頭上載著頭盔顯示器，手腳上都裝著傳感器。雖然在斗室里，只要做著各種各樣的滑雪動作，便可通過頭盔式顯示器，看到堆滿皚皚白雪的高山、峽谷、懸崖陡壁，一一從身邊掠過，其情景就和在滑雪場里進行真的滑雪所感覺的一樣。

⑸城市規劃。城市規劃一直是對全新的可視化技術需求最為迫切的領域之一，虛擬現實技術可以廣泛的應用在城市規劃的各個方面，并帶來切實且可觀的利益。

⑹教育領域。隨著虛擬技術的發展和教育教學要求手段的不斷提高，虛擬技術也開始走入教育領域，并且將成為未來的一種發展趨勢。

⑺軍事領域。如今美國、俄羅斯等國家已經在利用虛擬的網絡游戲來練兵，這使得新兵能夠在日常游戲訓練中接觸到模擬的真實場景，使得新兵能夠迅速掌握新式武器，隨著軍事技術的提高，虛擬技術將在軍事領域發揮更大的作用。

綜上，云計算的浪潮正席卷而來。在這場變革中，虛擬化技術發揮了決定性作用。它所帶來的獨立性、高度整合性和移動性，改變了當前的IT基礎架構、流程以及成本。云計算的產生主要是為了處理大數據，云計算是大數據時代的最核心技術和解決方案。所以，我最終的結論是：虛擬化技術是云計算和大數據時代的核心技術，虛擬化技術必將得到越來越廣泛的應用。

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